6月21日，在结束美洲、欧洲、中国台湾等地的年度技术论坛之后，台积电正式在中国上海召开年度技术论坛。本场论坛由台积电总裁魏哲家、台积电中国总经理罗镇球领衔，台积电业务开发暨海外运营办公室资深副总张晓强、欧亚业务及技术研究资深副总侯永清也都有出席。在此次论坛上，台积电分享了其最新的技术路线以及对产业未来趋势的看法。此外，之前传闻还显示，台积电相关高管还将拜访阿里巴巴 、壁仞等大陆重要客户。

 

台积电最新2022年年报显示，去年产出占全球半导体（不含存储）市场产值30%，较前一年度的26%增加。公司营收净额以客户营运总部所在地区分，北美市场占比高达68%、亚太市场（不含日本与中国大陆）占比11%、大陆市场占比11%。另外，台积电大陆厂区获利则约占台积电全年度获利个位数百分比。

从今年第一季度财报来看，中国大陆业务占台积电营收10%至15%，仅次于北美业务。

从台积电在中国大陆的产能布局来看，台积电2002年在上海松江设立8吋晶圆厂，并于2016年在南京设12吋晶圆厂和一座设计服务中心。目前，台积电南京厂的28nm制程扩产已于去年量产。

数据显示，台积电上海厂营收在台积电2021年总营收当中的占比仅约1%，上海与南京厂2021年获利约200亿元新台币（约合人民币46.4亿元），由于台积电获利稳健成长，该年度累计获利超过5,100亿元新台币（约合人民币1184亿元），大陆两个厂区获利贡献接近4%，仍有相当大的成长空间。

芯智讯认为，此次台积电上海技术论坛的召开以及传闻魏哲家将在会后带队拜访中国大陆客户，目的是为了进一步加强与国内厂商的合作，降低如美国新规等外在因素对于台积电与国内客户之间正常合作的影响，即明确对于在非实体清单内的国内客户可以不受影响的正常代工合作，也就是说目前台积电最先进的3nm代工都不会受到影响。对于这一点，芯智讯也得到了台积电内部人士的确认，并且了解到，目前国内已经有若干客户在采用台积电3nm工艺代工。不过，未来涉及GAA的制程可能存在影（美方有限制GAA相关EDA）。

对于台积电来说，在半导体行业下行周期之下，加强与大陆厂商合作，也有望帮助台积电提升产能利用率和维持毛利率。

对于此次上海论坛的内容，除了宣布将推出面向汽车的N3AE和N3A制程，以及面向射频的N4PRF制程之外，基本与之前的海外技术论坛内容相近。由于此次活动未邀请媒体，台积电官方仅向芯智讯提供了一份媒体资料稿，芯智讯结合资料内容以及此前的相关报道整理如下：

台积电认为随着 AI、5G 和其他先进工艺技术的发展，全球正通过智能边缘网络产生大量的运算工作负载，因此需要更快、更节能的芯片来满足此需求。预计到2030年，因需求激增，全球半导体市场将达到约 1万亿 美元规模，其中高性能计算（HPC）相关应用占 40%、智能手机占 30%、汽车占 15%、物联网占10%。
2022年，台积公司与其合作伙伴共创造了超过 12,000 种创新产品，运用近 300 种不同的台积公司技术。台积电表示，将持续投资先进逻辑工艺、3DFabric 和特殊制程等技术，在适当的时间提供合适的技术，协助推动客户创新。

一、先进制程
随着台积电的先进工艺技术从 10 纳米发展至 2 纳米，台积电的能源效率在约十年间以 15% 的年复合增长率提升，以支持半导体产业的惊人成长。
台积电先进工艺技术的产能年复合增长率在 2019 年至 2023 年间将超过40%。
作为第一家于 2020 年开始量产 5 纳米的晶圆厂，台积电通过推出 N4、N4P、N4X 和 N5A 等技术，持续强化其 5 纳米工艺家族。
台积电的 3 纳米工艺技术是半导体产业中第一个实现高量产和高良率的工艺技术，台积电预计 3 纳米将在移动和 HPC 应用的驱动下快速、顺利地实现产能提升（ramping）。台积电2024年和2025年分别推出 N3P 和 N3X 来提升工艺技术价值，在提供额外性能和面积优势的同时，还保持了与今年推出的N3E 的设计规则兼容性，能够最大程度地实现 IP 复用。
N3是台积电3nm最初版本，号称对比N5同等功耗性能提升10-15%、同等性能功耗降低25-30%，逻辑密度达提升了70%，SRAM 密度提升了20%，模拟密度提升了10%。但在去年的IEDM上，台积电公开N3的高密度位单元仅将 SRAM 密度提高了约5%。虽然，N3的接触式栅极间距（Contacted Gate Pitch, CGP）为 45nm，是迄今为止最密集的工艺，领先于Intel 4的50nm CGP、三星4LPP的54nm CGP和台积电 N5的51nm CGP。但是 SRAM 密度仅5%的提升，意味着 SRAM设计复杂度会增加，导致成本成本显著增加。并且N3的良率和金属堆叠性能也很差。

总结来说，N3的实际的性能、功耗、量产良率和进度等都未能达到预期。于是有了今年的增强版的N3E。据悉，N3E修复了N3上的各种缺陷，设计指标也有所放宽，对比N5同等功耗性能提升15-20%、同等性能功耗降低30-35%，逻辑密度约1.6倍（相比原计划的N3有所降低），芯片密度约1.3倍。根据台积电最新披露的数据显示，N3E相比N3将带来5%左右的性能提升；而后续的N3P相比N3E则将带来4%的密度提升，10%的性能提升；N3X相比N3P将带来4%的密度提升，15%的性能提升。

二、特殊工艺

台积电提供了业界最全面的特殊工艺产品组合，包括电源管理、射频、CMOS 影像感测等，涵盖广泛的应用领域。从2017年到2022年，台积电对特殊工艺技术投资的年复合增长率超过40%。到2026年，台积公司预计将特殊工艺产能提升近50%。

汽车：将3nm带入汽车市场

随着汽车产业向自动驾驶方向发展，运算需求正在快速增加，且需要最先进的逻辑技术。到 2030 年，台积电预计 90% 的汽车将具备先进驾驶辅助系统（ADAS），其中 L1、L2 和 L2+/L3 将有望分别达到 30% 的市场占有率。

在过去三年，台积电推出了汽车设计实现平台（ADEP），通过提供领先业界、Grade 1 品质认证的 N7A 和 N5A 工艺来实现客户在汽车领域的创新。

为了让客户在技术成熟前就能预先进行汽车产品设计，台积电推出了 AutoEarly，作为提前启动产品设计并缩短上市时间的垫脚石。

●N4AE 是基于 N4P 开发的新技术，将允许客户在 2024 年开始进行试产。

●从前面的台积电的Roadmap来看，台积电计划在2024年推出业界第一个基于3nm的Auto Early技术，命名为N3AE。N3AE提供以N3E为基础的汽车制程设计套件（PDK），让客户能够提早采用3nm技术来设计汽车应用产品，以便于2025年及时采用届时已全面通过汽车制程验证的N3A 工艺技术。N3A 也将成为全球最先进的汽车逻辑工艺技术。

支持 5G 和联网性的先进射频技术

台积电在 2021 年推出了 N6RF，该技术是基于公司创纪录的 7 纳米逻辑工艺技术，在速度和能源效率方面均具有同级最佳的晶体管性能。

●结合了出色的射频性能以及优秀的 7 纳米逻辑速度和能源效率，台积电的客户可以通过从 16FFC 转换到 N6RF，在半数字和半类比的射频 SoC 上实现功耗降低 49%，减免移动设备在能源预算以支持其他不断成长的功能。

●台积电在此次上海技术论坛上宣布推出最先进的互补式金属氧化物半导体（CMOS）射频技术 N4PRF，预计于 2023 年下半年发布。相较于 N6RF，N4PRF 逻辑密度增加 77%，且在相同效能下，功耗降低45%。N4PRF 也比其前代技术 N6RF 增加了 32%的 MOM 电容密度。

不过，芯智讯并未在台积电网站上找到关于N4PRF 更进一步的资料。台积电PR部门表示，该工艺目前还在早期，因此无法提供更详细的信息。

超低功耗

●台积电的超低功耗解决方案持续推动降低 Vdd，以实现对电子产品而言至关重要的节能。

●台积电不断提升技术水平，从 55ULP 的最小 Vdd 为 0.9V，到 N6e 的 Vdd已低于 0.4V，我们提供广泛的电压操作范围，以实现动态电压调节设计来达成最佳的功耗∕性能。

● 相较于 N22 解决方案，即将推出的 N6e 解决方案可提供约 4.9 倍的逻辑密度，并可降低超过 70%的功耗，为穿戴式设备提供极具吸引力的解决方案。

MCU / 嵌入式非挥发性存储器

●台积电最先进的 eNVM 技术已经发展到了基于 16/12 纳米的鳍式场效应晶体管（FinFET）技术，令客户能够从 FinFET 晶体管架构的优秀性能中获益。

●由于传统的浮闸式 eNVM 或 ESF3 技术越来越复杂台积电还大量投资于RRAM 和 MRAM 等新的嵌入式存储器技术。

这两种新技术都已经取得了成果，正在 22 纳米和 40 纳米上投产。

台积电正在计划开发 6 纳米 eNVM 技术。

RRAM：已经于 2022 年第一季开始生产 40/28/22 纳米的 RRAM。

●台积电的 28 纳米 RRAM 进展顺利，具备可靠效能，适于汽车应用。

●台积电正在开发下一代的 12 纳米 RRAM，预计在 2024 年第一季就绪。

MRAM：2020 年开始生产的 22 纳米 MRAM 主要用于物联网应用，现在，台积电正在与客户合作将 MRAM 技术用于未来的汽车应用，并预计在 2023 年第二季取得 Grade 1 汽车等级认证。

CMOS 影像传感器
●虽然智能手机的相机模组一直是互补式金属氧化物半导体（CMOS）影像感测技术的主要驱动力，但台积公司预计车用相机将推动下一波 CMOS 影像感测器（CIS）的增长。

●为了满足未来感测器的需求，实现更高品质且更智能的感测，台积电一直致力于研究多晶圆堆叠解决方案，以展示新的感测器架构，例如堆叠像素感测器、最小体积的全域快门感测器、基于事件的 RGB 融合感测器，以及具有集成存储器的 AI 感测器。

显示器

●在 5G、人工智能和 AR/VR 等技术驱动下，台积电正致力于为许多新应用提供更高的分辨率和更低的功耗。

●下一代高阶 OLED 面板将需要更多的数字逻辑和静态随机存取存储器（SRAM）内容，以及更快的帧率，为了满足此类需求，台积公司正在将其高压（HV）技术导入到 28 奈纳米的产品中，以实现更好的能源效率和更高的静态随机存取存储密度。

●台积电领先的 µDisplay on silicon 技术可以提供高达 10 倍的像素密度，以实现如 AR 和 VR 中使用的近眼显示器所需之更高分辨率。

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